JPH0536609Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、工作機械の主軸に連結される工具ヘ
ツドの回り止めを行う位置決めブロツクに関し、
更に詳述すれば工具ヘツドに内蔵された工具駆動
軸を回転自在に支持する筒部の回り止めを行う位
置決めブロツクに関する。

従来の技術 工具ヘツドの一例として、オイルホール型の工
具を保持するものがある。ここに、オイルホール
型の工具とは、ドリル、エンドミル等の切削工具
の内部に流体通路を形成したものをいい、この流
体通路を利用して切削工具の刃先側に切削油等の
流体を噴出せしめ、もつてワークを切削する際に
発生する切粉を飛散させ、また切削工具の刃先側
及びワークの冷却を効率よく行うようになつてい
る。

そして、かかるオイルホール型の工具を保持す
る工具ヘツドの一例として第３図に示すものがあ
る。この工具ヘツドは基端側をマニシングセンタ
の主軸３０に連結してあり、先端側にオイルホー
ル型の工具としてのドリル３１を連繋してある工
具駆動軸３２と、工具駆動軸３２の先端側を回転
自在に支持するケーシング３３と、ケーシング３
３に連設してあり、図外のスプリングにより常時
基端側に付勢された位置決めピン３５を内蔵する
支持部材３４とを有してなる。

ここに、位置決めピン３５は工具駆動軸３２を
主軸３０に連結する際に、マニシングセンタ側に
設けた位置決めブロツク１００の割溝１０１内に
押し込まれるようになつており、これでケーシン
グ３３の回り止めが行われるようになつている。

そのうえで、位置決めブロツク１００は図外の
流体供給源に接続されており、ここから供給され
る切削油等の流体が位置決めブロツク１００、位
置決めピン３５の内部に形成した流体通路１０
２，３６、ケーシング３３及び工具駆動軸３２の
内部に設けた流体通路（いずれも図示せず）を通
つてドリル３１の内部に形成した流体通路３７に
流入し、刃先側に噴出されるようになつている。
なお、割溝１０１と位置決めピン３５との当接部
にはＯリング３９を介装してあり、当接部から流
体が漏れるのを防止するようになつている。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上述の位置決めブロツク１００
と位置決めピン３５との連結によりケーシング３
３の回り止めを行う場合には、以下に示す理由に
より流体の供給圧力、即ち流体の噴出速度を高く
設定することができず、切粉の除去、ドリル３１
の刃先及びワークの冷却を充分に行ううえで限界
があり、結果的に精度のよい切削加工が行えない
という欠点があつた。

即ち、流体の供給圧力を10Kg／cm²〜50Kg／cm²程
度の高圧に設定すると、位置決めピン３５の端面
及びケーシング３３の内部に圧力がかかり、工具
ヘツド全体を先端側に大きな力で押圧することに
なる。そうすると、工具駆動軸３２の基端側が固
定されているので、工具ヘツドにはこれ全体を撓
ませるような大きな曲げモーメントＭが作用し、
ケーシング３３の内部に嵌着されたボールベアリ
ング等の機械部品に破損等を生じ、またケーシン
グ３３の内部に形成された流体通路に変形等を生
じ、この部分に取りつけられるシール部材が所望
のシール効果を発揮できなくなり、更には切削精
度を損なうという不具合を発生することになるか
らである。

本考案はかかる従来技術の問題点を解決するた
めになされたものであり、工具ヘツドに備えた位
置決め部材の係止連結を確実に行え、この結果工
具ヘツドに大きな曲げモーメントを生じず、切粉
の除去、工具の刃先及びワークの冷却が充分に行
え、精度のよい切削加工を享受できることになる
位置決めブロツクを提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本考案に係る位置決めブロツクは、内部に流体
通路を備えた工具を先端側に保持する工具駆動軸
と、この工具駆動軸を回転自在に支持する筒部と
を有し、工作機械の主軸に連結される工具ヘツド
の前記筒部の回り止めを行うべく、前記筒部に設
けた位置決め部材が先端側より連結される一方、
この位置決め部材を介して前記工具に流体を供給
する位置決めブロツクであつて、基端側に向けて
縮径してなるテーパ状押圧面を先端側に有する軸
方向に移動自在な押圧筒体と、この押圧筒体に内
嵌され、内部に先端側より前記位置決め部材が挿
入されると共に、周面半径方向に貫通形成した保
持穴にボールを前記半径方向に可動に支持する軸
方向に固定の内筒体と、この内筒体が支持するボ
ールが前記押圧筒体のテーパ状押圧面の先端側に
位置するように、前記押圧筒体を基端側に付勢す
るばね部材と、前記押圧筒体の基端側に形成さ
れ、前記内筒体に挿入された位置決め部材へ供給
される流体が流入してその流体圧を前記押圧筒体
に前進力として付加させる空間とを具備し、前記
流体の供給時に前記押圧筒体が先端側へ前進して
そのテーパ状押圧面が前記ボールを内筒体中心側
へ押圧し、このボールが、前記内筒体に挿入され
た前記位置決め部材の周面に形成した係合凹部に
係止するようになしてある。

作 用 位置決めブロツクの内筒体内に位置決め部材を
挿入して位置決め部材へ流体を供給すると、その
流体圧により押圧筒体が先端側へ前進する。押圧
筒体のテーパ状押圧面が先端側へ前進することに
より、内筒体に保持されたボールがテーパ状押圧
面の内側に押し込まれて内筒体中心側へ移動す
る。これにより、ボールが位置決め部材周面の係
合凹部を係止し、位置決めブロツクに位置決め部
材が結合される。押圧筒体の前進力は、テーパ状
押圧面により、ボールの内筒体中心側への移動力
に変換される。そのため、流体圧が大きくなる
と、位置決め部材に対する係止力が強まる。つま
り、位置決め部材が流体圧に応じた力で位置決め
ブロツクに確実に固定される。従つて、流体圧が
大きい場合も、工具ヘツドに大きな曲げモーメン
トを発生させない。

実施例 以下本考案の実施例を図面に基づき説明する。
第１図は本考案に係る位置決めブロツクの流体供
給前の状態を示す断面図、第２図は位置決めブロ
ツクに位置決めピンを連結した状態を示す断面図
である。

この位置決めブロツク１は上述した如く、マニ
シングセンタの主軸の外側方に設けられており、
主軸に連結されることになる工具ヘツドに設けた
位置決めピン２が先端側から連結され、この連結
により工具ヘツドの工具駆動軸を回転自在に支持
するケーシングの回り止めが図られ、また位置決
めピン２の内部に設けた流体通路２０を介して工
具駆動軸の先端側に保持されたオイルホール型の
工具の内部に形成した流体通路の切削油等の流体
を供給し、且つこの流体通路の先端側より流体を
噴出せしめ、切粉の除去、工具の刃先及びワーク
の冷却を行うようになつている。

なお、工具ヘツドについては位置決めピン２の
形状が一部変わる他は上述の従来例のものと同様
であるので、位置決めピン２のみを図示し、これ
のみについて説明を行う。ここに、位置決めピン
２の変更点は、図上左側に相当するこれの先端側
外周面に周方向に均等間隔で３個（図面では２個
現れている。）のボール受溝２１を形成したこと
にあり、このボール受溝２１に後述するボール１
５が係合するようになつている。

次に、位置決めブロツク１の詳細について説明
する。マニシングセンタの主軸の外側方には先端
側が開口された有底円筒状をなすブロツク本体１
０を設置してあり、このブロツク本体１０の図上
下側に相当する部分には図示しない流体供給管が
接続される接続部１１を設けてある。なお、この
接続は接続部１１の内部に形成した雌ねじ１２に
流体供給管の先端外周面に形成した雄ねじを締結
して行われるようになつており、また接続部１１
とブロツク本体１０内は通孔１０ａを介して連通
されている。流体供給管の基端側は図示しない流
体供給源に接続されており、ここから供給される
切削油等の流体が流体供給管を介してブロツク本
体１０内に供給されるようになつている。

ブロツク本体１０内には図上左右方向に相当す
る軸長方向への摺動可能に円筒状をなす押圧筒体
１３を設けてある。即ち、押圧筒体１３の外周面
の軸長方向中間部には大径になつた外側摺動部１
３０を設けてあり、この外側摺動部１３０がブロ
ツク本体１０の内周面上を摺動するようになつて
いる。

一方、押圧筒体１３の内周面の先端側には基端
側に向けて縮径してなるテーパ面を設けて押圧面
１３１としてある。そして、押圧面１３１の先端
側、即ち押圧筒体１３の先端部には押圧面１３１
の先端よりも大径になつたボール保持部１３２を
連設してあり、また押圧面１３１の基端側には後
述する内筒体１４の筒部１４０を摺動自在に外嵌
するガイド穴１３３を設け、これの基端側にはガ
イド穴１３３よりも小径になつた内側摺動部１３
４を夫々連設してある。押圧筒体１３の基端側に
は、前記接続部１１内に連通する空間が確保され
ている。そのため、押圧筒体１３からブロツク本
体１０内に流体が供給された場合には、その流体
圧が押圧筒体１３の基端面に作用して押圧筒体１
３を先端側へ前進させる。この空間には、環状の
受圧部材１３５が設けられている。受圧部材１３
５は、押圧筒体１３の基端面に連結され、前記流
体圧を受けて押圧筒体１３５の前進力を増加させ
る。

ブロツク本体１０の先端側内部には円筒状をな
す内筒体１４を取りつけてある。この取りつけは
内筒体１４の右端部に設けたフランジ部１４１の
外周面をブロツク本体１０の先端内周面に締結し
て行われるようになつている。フランジ部１４１
の左側には左端部が前記ガイド穴１３３に内嵌す
る筒部１４０を連設してあり、筒部１４０の軸長
方向の中間部にはボール１５を保持するための保
持穴１４２を貫通形成してある。この保持穴１４
２は周方向に均等間隔で３個（図面では２個現れ
ている。）形成されており、各保持穴１４２には
ボール１５が夫々保持されるようになつている。
ボール１５の内側に位置する部分は、第１図に示
すように前記位置決めピン２が位置決めブロツク
１に連結される前の状態において、筒部１４０の
内周面と面一状態にある。一方、ボール１５の外
側部分は保持穴１４２から突出しており、突出端
を前記ボール保持部１３２が保持する構造になつ
ている。なお、ボール１５の個数及び保持穴１４
２の個数については１個以上であればよい。

そのうえで、内筒体１４と押圧筒体１３との
間、より具体的には前記外側摺動部１３０とフラ
ンジ部１４１との間には、コイルスプリングより
なるばね部材１６を装着してあり、このばね部材
１６が押圧筒体１３を常時基端側に弾圧付勢する
ようになつている。

内筒体１４の左端部には、第２図に示す位置決
めピン２の連結状態において、位置決めピン２の
先端面に当接し、これの移動方向における位置決
めを行う位置決め筒体１７を摺動自在に内嵌して
ある。位置決め筒体１７は円筒状をなしており、
この内部にはコイルスプリングよりなり、位置決
め筒体１７を常時先端側に弾圧付勢するばね部材
１８を装着してある。位置決め筒体１７の基端末
には前記押圧筒体１３が基端側に移動することに
なる、第１図に示す状態において、押圧筒体１３
の基端面に係合し、これの位置決めを行う位置決
めフランジ１７０を設けてある。

なお、１９ａ，１９ｂ，１９ｃは図中に示す位
置に介装されたＯリングであり、次に述べるよう
にしてブロツク本体１０内に供給されることにな
る流体がブロツク本体１０と押圧筒体１３との摺
動面、押圧筒体１３と位置決め筒体１７との摺動
面及び位置決め筒体１７と位置決めピン２との当
接面から漏れるのを防止するようになつている。

次に、第２図に基づき位置決めピン２を位置決
めブロツク１に連結し、これらを介して工具の刃
先側に流体を供給する場合について説明する。上
述した如く工具駆動軸の基端側を主軸に連結する
と、位置決めピン２が位置決めブロツク１の内筒
体１４内に嵌入し、位置決め筒体１７を基端側に
少し移動させることになる。

次いで、この状態で流体供給源から流体供給管
及び通孔１０ａを介してブロツク本体１０内に流
体を供給すると、ブロツク本体１０内に導入され
ることになる流体が、その流体圧により受圧部材
１３５及びこれに連結された押圧筒体１３を先端
側に移動させることになる。そうすると、第２図
に示すように押圧面１３１がボール１５の外側部
に乗り上げ、これを内側に押し込むことになるの
で、ボール１５が位置決めピン２の前記ボール受
溝２１に嵌入することになる。

かくして、ボール１５を介して位置決めピン２
と内筒体１４、つまり位置決めブロツク１とが機
械的に係止連結され、しかも、その係止力は流体
圧に応じて大きくなるので、流体の供給圧を10
Kg／cm²〜50Kg／cm²の高圧に設定する場合であつて
も、位置決めピン２が不測に先端側に移動するこ
とがない。従つて、工具ヘツドに上述の従来例の
如き大きな曲げモーメントＭを発生することがな
い。

ここに、ブロツク本体１０内に高圧の流体を供
給すると、上述の従来例と同様にＯリング１９Ｃ
の介装位置から流体が漏れ、この漏れた流体が位
置決めピン２を先端側に押圧することになるが、
図示するように受圧面１３５及び押圧筒体１３の
径寸法をＯリング１９ｃのそれよりも充分大きく
設定してあるので、換言すれば前者の断面を後者
のそれよりも充分大きく設定してあるので、前者
に作用する圧力が後者に作用する圧力よりも格段
に大きく、結果的に押圧筒体１３の移動量が位置
決めピン２のそれよりも大幅に大きくなる。従つ
て、ボール１５とボール受溝２１との係合が確実
に行われることになるので、位置決めピン２を位
置決めブロツク１に対して確実にロツクできるの
である。

なお、上記実施例ではばね部材１６を押圧筒体
１３の外側摺動部１３０と内筒体１４のフランジ
部１４１との間に装着することとしたが、押圧筒
体１３の前記ガイド穴１３３と内筒体１４の筒部
１４０の端面との間に装着することにしてもよ
い。また、適用対象の工作機械としてはマニシン
グセンタに限定されるものではなく、ボール盤、
フライス盤の他の工作機械についても同様に適用
できることは勿論である。

考案の効果 以上の本案位置決めブロツクによる場合は、流
体供給時において位置決め部材が位置決めブロツ
クに確実に固定されることになるので、流体の供
給圧を高く設定するときであつても、工具ヘツド
に大きな曲げモーメントを発生することがない。
従つて、上述の従来例による場合に比べて流体の
供給圧を格段に高く設定することが可能になるの
で、切削時に発生する切粉の除去、切削工具の刃
先及びワークの冷却を確実に行えることになり、
また、精度のよい切削加工を享受できることにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の実施例を示してお
り、第１図は本考案に係る位置決めブロツクの流
体供給前の状態を示す断面図、第２図は位置決め
ブロツクに位置決めピンを連結した状態を示す断
面図である。第３図は従来の位置決めブロツクを
工具ヘツドと共に示す一部切欠正面図である。 １……位置決めブロツク、１０……ブロツク本
体、１３……押圧筒体、１３１……押圧面、１４
……内筒体、１４２……保持穴、１５……ボー
ル、１６……ばね部材、１７……位置決め筒体、
２……位置決めピン、２０……流体通路、２１…
…ボール受溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に流体通路を備えた工具を先端側に保持す
   る工具駆動軸と、この工具駆動軸を回転自在に支
   持する筒部とを有し、工作機械の主軸に連結され
   る工具ヘツドの前記筒部の回り止めを行うべく、
   前記筒部に設けた位置決め部材が先端側より連結
   される一方、この位置決め部材を介して前記工具
   に流体を供給する位置決めブロツクであつて、基
   端側に向けて縮径してなるテーパ状押圧面を先端
   側に有する軸方向に移動自在な押圧筒体と、この
   押圧筒体に内嵌され、内部に先端側より前記位置
   決め部材が挿入されると共に、周面半径方向に貫
   通形成した保持穴にボールを前記半径方向に可動
   に支持する軸方向に固定の内筒体と、この内筒体
   が支持するボールが前記押圧筒体のテーパ状押圧
   面の先端側に位置するように、前記押圧筒体を基
   端側に付勢するばね部材と、前記押圧筒体の基端
   側に形成され、前記内筒体に挿入された位置決め
   部材へ供給する流体が流入してその流体圧を前記
   押圧筒体に前進力として付加させる空間とを具備
   し、前記流体の供給時に前記押圧筒体が先端側へ
   前進してそのテーパ状押圧面が前記ボールを内筒
   体中心側へ押圧し、このボールが、前記内筒体に
   挿入された前記位置決め部材の周面に形成した係
   合凹部に係止するようになしてあることを特とす
   る位置決めブロツク。